الرياض: إذا سبق لك أن واجهت الطحالب الخضراء اللزجة أثناء السباحة في المحيط، فقد لا تدرك أن هذا الكائن الحي البسيط يحمل مفتاح بعض الاكتشافات الواعدة في مجالات الغذاء والطاقة والاستدامة.
بالنسبة لعبد المجيد هاشم، الكيميائي السعودي ومؤسس شركة Green Desert Technology، فإن الطحالب ليست ثورية.
وقال لصحيفة عرب نيوز: “إن الطحالب هي أكثر المحاصيل كفاءة في استخدام المياه وكفاءة في استخدام الأراضي وإنتاج البروتين في العالم”.
تعد شركة هاشم الناشئة ومقرها جدة رائدة في أساليب جديدة لزراعة الطحالب في الصحراء، وذلك باستخدام أساليب زراعة مبتكرة في الهواء الطلق تعتمد على تكنولوجيا المراقبة المتقدمة للتغلب على التحديات البيئية للمناخ الجاف في المملكة العربية السعودية.
بدأت رحلته في بوسطن، حيث حصل على درجة البكالوريوس في العلوم الكيميائية قبل متابعة درجة الماجستير في الكيمياء العضوية في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية في المملكة العربية السعودية.
كان تركيز هاشم الأولي على تخليق الجزيئات الكبيرة، لكن اهتمامه بالتقنيات المبتكرة دفعه إلى التخلي عن درجة الدكتوراه لاستكشاف شيء “أكثر تأثيرًا قليلاً”.
سبيرولينا، وهو طعام فائق الجودة غني بالبروتين والمغذيات، يستهلكه البشر منذ قرون. (تصوير جرينتك)
جاء هذا الإنجاز من محادثة مع مستشار الدكتوراه باسم موسى، الذي أكد على الإمكانات غير المستغلة للطحالب كمورد متجدد.
وقد نال هذا المفهوم إعجاب هاشم، وبعد اكتسابه خبرة في تكنولوجيا البيوت المحمية في مزارع البحر الأحمر، وهي شركة ناشئة أخرى في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية، قرر أن يبدأ تكنولوجيا الصحراء الخضراء.
إن اختيار هاشم للتركيز على الطحالب هو أمر استراتيجي. وقال: “إذا نظرت إلى إنتاجية البروتين لكل متر مربع من الطحالب، فهي أعلى من أي شيء آخر هناك”.
يعد استخدام مياه الطحالب ميزة رئيسية أخرى. ويمكن زراعته باستخدام جزء صغير من المياه التي تحتاجها المحاصيل التقليدية – حوالي 10 إلى 15 مرة – وإعادة تدوير المياه التي تستهلكها بالكامل.
خريطة توضح مجمع تكنولوجيا الصحراء الخضراء.
وفي منطقة تعاني من ندرة المياه مثل شبه الجزيرة العربية، حيث يتم استيراد العديد من المحاصيل الأساسية، فإن الإمكانات المائية للطحالب تغير قواعد اللعبة. كما أن الطحالب تزدهر في درجات الحرارة المرتفعة والكثير من ضوء الشمس، وهما من الموارد التي تمتلكها المملكة العربية السعودية.
لكن التحدي يكمن في الحاجة إلى رطوبة عالية، وهي أقل شيوعًا في المنطقة. ومع ذلك، فإن هاشم واثق من أنه مع التكنولوجيا المناسبة، يمكن أن تزدهر زراعة الطحالب.
يكمن الابتكار الأساسي لشركة Green Desert Tech في تقنية الاستشعار الخاصة بها التي تراقب وتتحكم في المتغيرات البيئية في برك الطحالب.
هل فعلت هل تعلم؟
• من خفض الانبعاثات إلى توفير مصادر غذائية بديلة، تمثل الطحالب الاستدامة.
• يمكن زراعة الطحالب باستخدام جزء صغير من المياه التي تحتاجها المحاصيل التقليدية.
• يقوم صندوق الاستشعار الخاص بشركة Green Desert Tech بمراقبة المتغيرات البيئية في الوقت الفعلي وتحسين الإنتاجية.
وقال هاشم إن الطرق الحالية لزراعة الطحالب قديمة وغير فعالة.
وعلى الرغم من أن أنظمة الأحواض المفتوحة بسيطة وفعالة من حيث التكلفة، إلا أنها ليست الأمثل لتحقيق أقصى قدر من الإنتاجية. ومن ناحية أخرى، تعتبر الخلايا الكهروضوئية – الأنظمة المغلقة ذات الإضاءة المتحكم فيها – أكثر كفاءة ولكنها أكثر تكلفة على نطاق واسع.
وقال هاشم: “إذا كنت تفكر في مستقبل تكون فيه الطحالب هي المصدر الرئيسي للوقود الحيوي والغذاء والأعلاف، فلن تتمكن من فعل ذلك باستخدام التكنولوجيا الحيوية”. “يجب أن يتم قياس إنتاج الطحالب من خلال البرك المفتوحة.”
تعتبر أنظمة التجمع المفتوح، على اليسار، بسيطة وفعالة من حيث التكلفة ولكنها ليست مثالية لتحقيق أقصى قدر من الإنتاجية. تتميز المفاعلات الحيوية الضوئية (على اليمين) بالكفاءة العالية، ولكنها باهظة الثمن من حيث الحجم. (صور الصحراء الخضراء وشترستوك)
الخطوة الأولى للشركة نحو التحسين هي المراقبة الأفضل. وقال هاشم: إذا كنت ترغب في تحسين النظام، “عليك أن تعرف ما يحدث”.
قامت شركة Green Desert Tech بتطوير صندوق استشعار يوفر بيانات في الوقت الفعلي عن ظروف حمام السباحة، بدءًا من درجة الحرارة وحتى كثافة الطحالب، مع قراءات كل 10 ثوانٍ.
وقال هاشم: “كل هذه المجسات موجودة بالفعل”. “إنه ليس شيئًا مبتكرًا للغاية. إنها الطريقة التي ندمجه بها في نظامنا.”
تستخدم تقنية الاستشعار البصريات وناقل الحركة لمراقبة نمو الطحالب. ومع نمو الطحالب، فإنها تمتص المزيد من الضوء، مما يمنعها من الوصول إلى الكاشف. ومن خلال مراقبة التغيرات في هذه الإشارات، يمكن للنظام تحديد معدلات النمو مع مرور الوقت.
تستخدم تقنية الاستشعار الخاصة بشركة Green Tech البصريات وناقل الحركة لمراقبة نمو الطحالب. (صورة الصحراء الخضراء)
ويأمل هاشم في المستقبل أن يستخدم المجهر من أجل مراقبة أكثر دقة. وقال إن هذا لن يوفر فقط إحساسا كميا بمعدل نمو الطحالب، ولكن أيضا معلومات نوعية.
من خلال الفحص المجهري، يمكن لتقنية Green Desert مراقبة صحة الخلايا، والكشف عن الملوثات، وحتى ملاحظة الأضرار المحتملة لخلايا الطحالب في الوقت الفعلي.
بمجرد قيام النظام بجمع البيانات، فإنه يستخدم آليات التحكم لضبط الظروف في البركة، مما يضمن النمو الأمثل. على سبيل المثال، عندما تتقلب مستويات الرقم الهيدروجيني، يقوم النظام تلقائيًا بتزويد بيكربونات الصوديوم لتحقيق الاستقرار في البيئة.
بالنسبة لهاشم، فإن أهمية الطحالب تتجاوز إمكاناتها الزراعية. وهو يعتقد أنه يقدم حلاً قابلاً للتطبيق لبعض التحديات البيئية الأكثر إلحاحًا في العالم.
أحد الجوانب الأكثر إثارة في زراعة الطحالب هو قدرتها على امتصاص ثاني أكسيد الكربون بمعدل أعلى بكثير من الحياة النباتية التقليدية.
وقال هاشم إن هكتارًا من الطحالب أكثر كفاءة بما يتراوح بين 10 إلى 20 مرة في امتصاص ثاني أكسيد الكربون من هكتار من الأشجار. وهذا يجعل الطحالب أداة قوية في الجهود العالمية لمكافحة تغير المناخ.
يمكن أن توفر الطحالب بديلاً مغذيًا وصديقًا للبيئة للأسماك المستخدمة كعلف للحيوانات. (صورة الصحراء الخضراء)
الطحالب هي أيضا علف حيواني بديل. وفي الوقت الحالي، يتم استخدام 70 بالمائة من الأسماك المنتجة عالميًا في صناعة أعلاف الأسماك، وهو أمر غير مستدام على المدى الطويل. ويعتقد هاشم أن الطحالب يمكن أن توفر بديلاً مغذياً وصديقاً للبيئة.
وقال: “لديك عملية لا تأخذ شيئا من الأرض وتعيده”. لا تقوم الطحالب بتنظيف الهواء عن طريق امتصاص ثاني أكسيد الكربون فحسب، بل إنها تخلق أيضًا كتلة حيوية عالية القيمة يمكن أن تحل محل الأعلاف التقليدية أو مصادر الطاقة.
تنتقل Green Desert Tech الآن من مرحلة النموذج الأولي إلى نطاق إنتاج كبير. وبعد اختبار تقنيتها بنجاح في منشأة نموذجية تبلغ مساحتها 50 مترًا مربعًا في الداليا بجدة، تتوسع الشركة إلى منشأة جديدة تبلغ مساحتها 10000 متر مربع في هدى الشام.
يحتوي هذا القسم (حقل التعليق) على النقاط المرجعية ذات الصلة
سيكون الموقع الجديد بمثابة مركز تصنيع بالإضافة إلى مركز للبحث والتطوير حيث يمكن للفريق مواصلة تحسين التكنولوجيا أثناء إنتاج الطحالب للأغراض التجارية.
ويتصور هاشم مستقبلًا حيث يمكن للعديد من الصناعات الاستفادة من الطحالب. وقال إن الهدف هو جعل زراعة الطحالب أسهل وأكثر اقتصادا بالنسبة للمنتجين.
بدأت شركة Green Desert Tech بالفعل في بيع صناديق الاستشعار لأصحاب حمامات الطحالب، ومشاركة تقنياتها المتطورة مع الصناعة الأوسع. ويعتقد هاشم أنه مع اعتماد المزيد من برك الطحالب لهذه المستشعرات، فإنه يمكنها بشكل جماعي إنشاء بنك بيانات ضخم حول زراعة الطحالب.
عبد المجيد هاشم هو مؤسس شركة Green Desert Tech. (متاح)
وقال “مع انتشار الذكاء الاصطناعي ونماذج الذكاء الاصطناعي التوليدي، أصبحت البيانات واحدة من أكثر السلع قيمة التي ننتجها”. ومع تدفق المزيد من البيانات إلى النظام، يساعد الذكاء الاصطناعي على تحسين طرق إنتاج الطحالب، وتحسين الكفاءة.
بالنسبة لهاشم، تمثل الطحالب حجر الزاوية للاستقرار. ومن الحد من انبعاثات الكربون إلى توفير مصادر غذائية بديلة، فهو يعتقد أن لديها القدرة على إعادة تشكيل الصناعات والنظم البيئية في جميع أنحاء العالم.
تتمثل مهمة Green Desert Technology في إطلاق العنان لهذه الإمكانات من خلال جعل زراعة الطحالب أكثر كفاءة وقابلة للتطوير ويمكن الوصول إليها.
